Форсунка с завихрителем трапецеидального профиля
Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике. Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости. Это достигается тем, что в форсунке, содержащей полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу, к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока прикреплен дополнительный рассекатель, выполненный в виде перфорированного шарового сегмента, к периферийной части перфорированного шарового сегмента дополнительного рассекателя, прикрепленного к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока жидкости, прикреплен конический отбойник, причем диаметры шарового сегмента и верхнего диаметра усеченного конуса отбойника в месте присоединения одинаковы, а полость между внешней и внутренней перфорированными коническими поверхностями рассекателя вихревого потока жидкости заполнена мелкодисперсным распылителем, например проволокой типа «путанка». 1ил.
Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту RU №2427402, А62С 31/02, (прототип), содержащая полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока. Использование известной конструкции позволяет получить распыл в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении не более 1 МПа.
Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади.
Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания.
Это достигается тем, что в форсунке, содержащей полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости, и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу, к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока прикреплен дополнительный рассекатель, выполненный в виде перфорированного шарового сегмента, к периферийной части перфорированного шарового сегмента дополнительного рассекателя, прикрепленного к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока жидкости, прикреплен конический отбойник, причем диаметры шарового сегмента и верхнего диаметра усеченного конуса отбойника, в месте присоединения одинаковы, а полость между внешней и внутренней перфорированными коническими поверхностями рассекателя вихревого потока жидкости заполнена мелкодисперсным распылителем, например проволокой типа «путанка».
На чертеже представлена схема форсунки с завихрителем трапецеидального профиля.
Форсунка с завихрителем трапецеидального профиля содержит полый цилиндрической корпус 1, в верхней части которого выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем 8 вихревого потока посредством обоймы 9, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя перфорированная поверхность 10 и внутренняя перфорированная поверхность 11. Внешняя перфорированная поверхность 10 и внутренняя перфорированная поверхность 11 выполнены коническими и соосными с корпусом 1. В корпусе 1 имеется внутренняя цилиндрическая камера 4, которая служит для подвода жидкости. Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 4, соосно ей, установлен с зазором 7 относительно внутренней боковой поверхности камеры 4 завихритель 3, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы 6 на штоке 2. Шток 2 закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра 5 к корпусу 1. К вершине конуса внешней 10 перфорированной конической поверхности рассекателя 8 вихревого потока прикреплен дополнительный рассекатель, выполненный в виде перфорированного шарового сегмента 12.
Возможен вариант, когда к периферийной части перфорированного шарового сегмента 12 дополнительного рассекателя, прикрепленного к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности 10 рассекателя 8 вихревого потока жидкости, прикреплен конический отбойник 13, причем диаметры шарового сегмента 12 и верхнего диаметра усеченного конуса отбойника 13, в месте присоединения одинаковы.
Работа форсунки с завихрителем трапецеидального профиля осуществляется следующим образом.
При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камере 4 благодаря завихрителю 3 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в конический рассекатель 8, а при столкновении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через зазор 7, с перфорированными коническими поверхностями 10 и 11 рассекателя 8, происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости.
Возможен вариант, когда полость между внешней 10 и внутренней 11 перфорированными коническими поверхностями рассекателя 8 вихревого потока жидкости, заполнена мелкодисперсным распылителем, например проволокой типа «путанка».
Возможен вариант, когда к коническому отбойнику 13, прикрепленному к нижней периферийной части перфорированного шарового сегмента 12 дополнительного рассекателя, прикреплена ось 14, на которой размещен разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана 15.
Возможен вариант, когда к внутренней 11 перфорированной конической поверхности рассекателя 8 вихревого потока жидкости, прикреплена ось, на которой размещен дополнительный разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана 16, направление винтовых линий которого противоположно направлению винтовых линий винтового барабана 15, установленного на оси 14, прикрепленной к коническому отбойнику 13.
Форсунка с завихрителем трапецеидального профиля, содержащая полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу, к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока прикреплен дополнительный рассекатель, выполненный в виде перфорированного шарового сегмента, к периферийной части перфорированного шарового сегмента дополнительного рассекателя, прикрепленного к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока жидкости, прикреплен конический отбойник, причем диаметры шарового сегмента и верхнего диаметра усеченного конуса отбойника в месте присоединения одинаковы, при этом полость между внешней и внутренней перфорированными коническими поверхностями рассекателя вихревого потока жидкости заполнена мелкодисперсным распылителем, например проволокой типа «путанка», а к коническому отбойнику, прикрепленному к нижней периферийной части перфорированного шарового сегмента дополнительного рассекателя, прикреплена ось, на которой размещен разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана, отличающаяся тем, что к внутренней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока жидкости, прикреплена ось, на которой размещен дополнительный разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана, направление винтовых линий которого противоположно направлению винтовых линий винтового барабана, установленного на оси, прикрепленной к коническому отбойнику.
